Um transistor de efeito de bio-campo flexível (BioFET), fabricado principalmente usando tecnologia de impressão a jato de tinta é relatado como um transdutor alternativo para detecção de proteínas. O dispositivo é caracterizado de diversas maneiras e foi aplicado como um sensor sem rótulo de proteína como uma prova de conceito. Crédito:Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia
Os transistores de filme fino (TFTs) são dispositivos poderosos na fabricação de semicondutores e formam a base de inúmeros dispositivos eletrônicos, como chips de memória, células fotovoltaicas, portas lógicas, e sensores. Uma alternativa interessante para TFTs inorgânicos (silício) são os TFTs orgânicos (OTFTs), que oferecem a possibilidade de produção em massa utilizando a tecnologia de impressão convencional e trabalhando com materiais de baixo custo. Contudo, numerosos problemas inerentes ainda permanecem, especialmente no que diz respeito à estabilidade a longo prazo e falta de confiabilidade.
Pesquisadores do Grupo de Nanobioeletrônica e Biossensores do Instituto Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2 - Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia), liderado pelo professor de pesquisa do ICREA Arben Merkoçi, trabalhar para aproximar OTFTs de dispositivos que possam ser totalmente aplicados em aplicações de campo. O Grupo publicou na última edição da Materiais Funcionais Avançados um artigo que descreve um transistor de efeito de campo biológico (BioFET) para uso em biossensorio. A fabricação, estrutura, otimização de materiais, características elétricas, e a funcionalidade do OTFT inicial e do BioFET final também são discutidos. Os autores do artigo são a Dra. Mariana Medina-Sánchez, Dra. Carme Martínez-Domingo, Dr. Eloi Ramon [, e ICREA Research Prof Arben Merkoçi.
Um BioFET orgânico totalmente integrado foi projetado, fabricado e testado para detecção de proteína sem etiqueta. Foi feito por impressão a jato de tinta de um transistor de efeito de campo orgânico (OFET) e posterior funcionalização do isolador com anticorpos específicos. Os pesquisadores do ICN2 analisaram diferentes isolantes, a biofuncionalização da superfície, a adesão seletiva de proteínas alvo ao BioFET, a repetibilidade com diferentes dispositivos e a rugosidade das estruturas proteicas funcionalizadas e imobilizadas. Finalmente, como prova de conceito, a plataforma BioFET foi testada com sucesso para a detecção da proteína modelo, imunoglobulina G humana (HIgG).
O BioFET projetado no ICN2 representa um importante ponto de partida para o projeto e fabricação de produtos flexíveis, dispositivos de biossensor orgânico por impressão a jato de tinta. A reprodutibilidade no processo de fabricação, o desenvolvimento de tintas funcionais e a extensão dessa tecnologia para uma ampla gama de substratos ainda são questões sem solução. Os autores estão confiantes de que, uma vez que esta tecnologia amadureceu, será passível de miniaturização para integração em um dispositivo totalmente funcional para diagnóstico de ponto de atendimento.